高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭，其光學(xué)結(jié)構(gòu)中沿光線自左向右入射方向依次設(shè)有光焦度為正的前固定組A、光焦度為負(fù)的變倍組B、光焦度為負(fù)的補(bǔ)償組C、可變光闌組件D以及光焦度為正的后固定組E，所述前固定組A依次設(shè)有雙凸透鏡A-1和第一膠合組，所述變倍組B依次設(shè)有雙凹透鏡B-1和第二膠合組，所述補(bǔ)償組C設(shè)有第三膠合組，所述后固定組E前部依次設(shè)有雙凸透鏡E-1和雙凸透鏡E-2，中部依次設(shè)有第四膠合組和正月牙透鏡E-5，后部依次設(shè)有負(fù)月牙透鏡E-6和雙凸透鏡E-7。該鏡頭具有電動(dòng)連續(xù)變焦、電動(dòng)調(diào)焦、自動(dòng)調(diào)光、高分辨能力等功能。
【專利說明】高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種視頻技術(shù)的光學(xué)攝像裝置，特別是一種高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，適用于常規(guī)監(jiān)測(cè)的攝像鏡頭要求觀察范圍大、體積小、質(zhì)量輕、清晰度高，對(duì)目標(biāo)既能作大區(qū)域小倍率的全景觀察，又能作小區(qū)域大倍率的放大觀測(cè)。傳統(tǒng)的機(jī)械補(bǔ)償式變焦距鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)形式由前固定組、變倍組、補(bǔ)償組和后固定組四個(gè)組元構(gòu)成，普遍存在著外形體積較大、圖像質(zhì)量差、需要手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)節(jié)亮度等缺點(diǎn)，難以滿足高清監(jiān)控的需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺陷，即本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭，所述攝像鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)中沿光線自左向右入射方向依次設(shè)有光焦度為正的前固定組A、光焦度為負(fù)的變倍組B、光焦度為負(fù)的補(bǔ)償組C、可變光闌組件D以及光焦度為正的后固定組E，所述前固定組A依次設(shè)有雙凸透鏡A-1以及由負(fù)月牙透鏡A-2和正月牙透鏡A-3密接的第一膠合組，所述變倍組B依次設(shè)有雙凹透鏡B-1以及由雙凹透鏡B-2和雙凸透鏡B-3密接的第二膠合組，所述補(bǔ)償組C設(shè)有由雙凹透鏡C-1和正月牙透鏡C-2密接的第三膠合組，所述后固定組E前部依次設(shè)有雙凸透鏡E-1和雙凸透鏡E-2，中部依次設(shè)有由雙凸透鏡E-3和雙凹透鏡E-4密接的第四膠合組以及正月牙透鏡E-5，后部依次設(shè)有負(fù)月牙透鏡E-6和雙凸透鏡E-7。
[0005]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述前固定組A和變倍組B之間的空氣間隔是
1.86mnT78.28mm，所述變倍組B和補(bǔ)償組C之間的空氣間隔是68.41mnTl3.56mm，所述補(bǔ)償組C和后固定組E之間的空氣間隔是24.06mnT2.5mm。
[0006]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述前固定組A中的雙凸透鏡A-1和第一膠合組之間的空氣間隔是0.1mm。
[0007]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述變倍組B中的負(fù)月牙透鏡B-1和第二膠合組之間的空氣間隔是4.13mm。
[0008]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述后固定組E中的雙凸透鏡E-1和雙凸透鏡E-2之間的空氣間隔是0.14mm，所述雙凸透鏡E-2和第四膠合組之間的空氣間隔是0.13mm，所述第四膠合組和正月牙透鏡E-5之間的空氣間隔是0.11mm，所述正月牙透鏡E-5和負(fù)月牙透鏡E-6之間的空氣間隔是16.52mm，所述負(fù)月牙透鏡E-6和雙凸透鏡E-7之間的空氣間隔是15.36mm0
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型運(yùn)用機(jī)械補(bǔ)償法和最速變焦凸輪曲線設(shè)計(jì)技術(shù)，并使用H-FK61 (超低色散)光學(xué)材料，設(shè)計(jì)了一種相對(duì)孔徑達(dá)I: 1.6^1: 3.5、廣角端視場(chǎng)角43.6°、望遠(yuǎn)端視場(chǎng)角2.2°的具有自動(dòng)調(diào)光功能的高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭，具有比普通光學(xué)鏡頭更大的孔徑、更高的分辨率，更寬的光動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)范圍；該高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭具有電動(dòng)連續(xù)變焦、電動(dòng)調(diào)焦、自動(dòng)調(diào)光等功能，不僅能在良好天候的環(huán)境下為攝像機(jī)提供光電信號(hào)，產(chǎn)生高解像力的視頻圖像，而且在弱光環(huán)境下，依然能提供高分辨率的監(jiān)控畫面。
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2為攝像鏡頭的結(jié)構(gòu)總圖。
[0013]圖3為電動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)的主視圖。
[0014]圖4為電動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)的左視圖。
[0015]圖5為電動(dòng)變焦機(jī)構(gòu)的主視圖。
[0016]圖6為電動(dòng)變焦機(jī)構(gòu)的右視圖。
[0017]圖1中:A.前固定鏡組，A-1.雙凸透鏡，A-2.負(fù)月牙透鏡，A_3.正月牙透鏡，B.變倍鏡組，B-1.雙凹透鏡，B-2.雙凹透鏡，B-3.雙凸透鏡，C.補(bǔ)償鏡組，C-1.雙凹透鏡，C-2.正月牙透鏡，D.可自動(dòng)光驅(qū)，E.后固定鏡組，E-1.雙凸透鏡，E-2.雙凸透鏡，E-3.雙凸透鏡，E-4.雙凹透鏡，E-5.正月牙透鏡，E-6.負(fù)月牙透鏡，E-7.雙凸透鏡。
[0018]圖2中:2-1.前固定鏡組，2-2.變倍鏡組，2_3.補(bǔ)償鏡組，2_4.自動(dòng)光驅(qū)，2_5.后固定鏡組，2-6.電動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，2-7.電動(dòng)變焦機(jī)構(gòu)，2-8.支撐架。
[0019]圖:3~4中:3-1.前固定鏡組，3-2.調(diào)焦鏡筒，3_3.調(diào)焦擋釘，3_4.主鏡筒，3_5.微動(dòng)開關(guān)，3-6.調(diào)焦微動(dòng)開關(guān)架，3-7.調(diào)焦撥片，3-8.調(diào)焦電機(jī)架，3-9.調(diào)焦電位器，3-10.調(diào)焦電位器齒輪，3-11.調(diào)焦電機(jī)，3-12.調(diào)焦電機(jī)齒輪。
[0020]圖5飛中:4-1.凸輪蓋板，4-2.變倍組件，4_3.變倍導(dǎo)釘，4_4.導(dǎo)桿，4_5.凸輪，4-6.主鏡筒，4-7.變倍撥釘，4-8.變焦調(diào)節(jié)環(huán)，4-9.補(bǔ)償導(dǎo)釘，4-10.補(bǔ)償組件，4-11.變倍撥片，4-12.微動(dòng)開關(guān)，4-13.變焦微動(dòng)開關(guān)架，4-14.變倍電機(jī)，4-15.變焦電機(jī)齒輪，4-16.變倍電位器齒輪，4-17.變倍電位器，4-18.變倍電機(jī)架。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，一種高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭，所述攝像鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)中沿光線自左向右入射方向依次設(shè)有光焦度為正的前固定組A、光焦度為負(fù)的變倍組B、光焦度為負(fù)的補(bǔ)償組C、可變光闌組件D以及光焦度為正的后固定組E，所述前固定組A依次設(shè)有雙凸透鏡A-1以及由負(fù)月牙透鏡A-2和正月牙透鏡A-3密接的第一膠合組，所述變倍組B依次設(shè)有雙凹透鏡B-1以及由雙凹透鏡B-2和雙凸透鏡B-3密接的第二膠合組，所述補(bǔ)償組C設(shè)有由雙凹透鏡C-1和正月牙透鏡C-2密接的第三膠合組，所述后固定組E前部依次設(shè)有雙凸透鏡E-1和雙凸透鏡E-2，中部依次設(shè)有由雙凸透鏡E-3和雙凹透鏡E-4密接的第四膠合組以及正月牙透鏡E-5，后部依次設(shè)有負(fù)月牙透鏡E-6和雙凸透鏡E-7。
[0022]在本實(shí)施例中，所述前固定組A和變倍組B之間的空氣間隔是1.86mnT78.28mm，所述變倍組B和補(bǔ)償組C之間的空氣間隔是68.41mnTl3.56mm,所述補(bǔ)償組C和后固定組E之間的空氣間隔是24.06mnT2.5mm。
[0023]在本實(shí)施例中，所述前固定組A中的雙凸透鏡A-1和第一膠合組之間的空氣間隔是0.1mm ;所述變倍組B中的負(fù)月牙透鏡B-1和第二膠合組之間的空氣間隔是4.13mm ;所述后固定組E中的雙凸透鏡E-1和雙凸透鏡E-2之間的空氣間隔是0.14_，所述雙凸透鏡E-2和第四膠合組之間的空氣間隔是0.13mm，所述第四膠合組和正月牙透鏡E-5之間的空氣間隔是0.11mm，所述正月牙透鏡E-5和負(fù)月牙透鏡E-6之間的空氣間隔是16.52mm，所述負(fù)月牙透鏡E-6和雙凸透鏡E-7之間的空氣間隔是15.36_。
[0024]在光學(xué)設(shè)計(jì)中，所述前固定組A中的正月牙透鏡A-3是由超低色散的H-FK61光學(xué)材料制作而成，這樣提高了光線高度最高的前固定組A的光焦度承擔(dān)能力，使鏡頭的分辨率顯著提高，達(dá)到百萬像素，可與高清攝像機(jī)適配。
[0025]在本實(shí)施例中，該攝像鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)達(dá)到了以下光學(xué)指標(biāo):(1)視場(chǎng)角:2ω=43.6°?2.2° ; (2)變倍比:21倍；(3)相對(duì)孔徑:1: 1.6?I: 3.5; (4)近攝距離:3m ； (5)適用譜線:430nm?700 nm ； (6)光學(xué)總長(zhǎng):小于196mm。
[0026]如圖2所示，所述攝像鏡頭由左至右分別前固定鏡組2-1、變倍鏡組2-2、補(bǔ)償鏡組2-3、自動(dòng)光驅(qū)2-4和后固定鏡組2-5。前固定鏡組2-1增加電動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)2_6，實(shí)現(xiàn)鏡頭對(duì)遠(yuǎn)近距離目標(biāo)的調(diào)焦，同時(shí)增加精密電位器，實(shí)現(xiàn)調(diào)焦預(yù)置功能；變倍鏡組2-2和補(bǔ)償鏡組2-3所在主鏡筒增加電動(dòng)變焦機(jī)構(gòu)2-7和精密電位器，實(shí)現(xiàn)焦距的可調(diào)節(jié)和焦距預(yù)置功能；補(bǔ)償鏡組2-3和后固定鏡組2-5之間加入自動(dòng)光驅(qū)2-4，自動(dòng)光驅(qū)2-4根據(jù)外界照度高低變化自動(dòng)調(diào)整其光圈大小，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)光功能。
[0027]如圖3?4所示，所述電動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)包括調(diào)焦電機(jī)3-11、調(diào)焦鏡筒3_2以及兩個(gè)用于精確控制調(diào)焦遠(yuǎn)近位置的微動(dòng)開關(guān)3-5，所述調(diào)焦鏡筒-3-2通過多頭螺紋副與主鏡筒3-4相連接，所述前固定鏡組3-1通過壓圈固定在調(diào)焦鏡筒3-2內(nèi)，所述調(diào)焦電機(jī)3-11通過調(diào)焦電機(jī)架3-8安置在主鏡筒3-4上，所述兩個(gè)微動(dòng)開關(guān)3-5通過調(diào)焦微動(dòng)開關(guān)架3-6安裝在主鏡筒3-4的兩側(cè)，所述調(diào)焦電機(jī)3-11的電機(jī)軸上安裝有調(diào)焦電機(jī)齒輪3-12，所述調(diào)焦電機(jī)齒輪3-12通過與調(diào)焦鏡筒3-2齒輪嚙合后帶動(dòng)調(diào)焦鏡筒3-2轉(zhuǎn)動(dòng)，所述調(diào)焦鏡筒3-2轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)前固定鏡組3-1轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)焦鏡筒3-2在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)前固定鏡組3-1的前后移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)焦功能。同時(shí)，所述調(diào)焦電機(jī)齒輪3-12通過與調(diào)焦電位器齒輪3-10嚙合后帶動(dòng)調(diào)焦電位器齒輪3-10轉(zhuǎn)動(dòng)，所述調(diào)焦電位器齒輪3-10的轉(zhuǎn)動(dòng)使得調(diào)焦電位器3-9的阻值發(fā)生改變，由此，近攝距和調(diào)焦電位器3-9的阻值之間形成一對(duì)一的關(guān)系，通過這種傳感器方式可以實(shí)現(xiàn)近攝距的預(yù)置功能。
[0028]如圖5飛所示并結(jié)合圖2，所述變倍組件4-2和補(bǔ)償組件4_10分別安裝在兩根導(dǎo)桿4-4上并滑動(dòng)配合，所述兩根導(dǎo)桿4-4通過凸輪蓋板4-1分別對(duì)稱地固定在主鏡筒4-6上，所述凸輪4-5由凸輪蓋板4-1壓緊在主鏡筒4-6內(nèi)。所述電動(dòng)變焦機(jī)構(gòu)包括變倍電機(jī)4-14以及兩個(gè)用于精確控制長(zhǎng)短焦位置的微動(dòng)開關(guān)4-12，所述微動(dòng)開關(guān)4-12通過變焦微動(dòng)開關(guān)架4-13安裝在主鏡筒4-6兩側(cè)，所述變倍電機(jī)4-14通過變倍電機(jī)架4_18安裝在支撐架2-8上，所述變倍電機(jī)4-14的電機(jī)軸上安裝有變焦電機(jī)齒輪4-15，所述變焦電機(jī)齒輪4-15通過與變焦調(diào)節(jié)環(huán)4-8齒輪嚙合帶動(dòng)變倍撥釘4-7轉(zhuǎn)動(dòng)，所述變倍撥釘4-7轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)凸輪4-5轉(zhuǎn)動(dòng)，所述凸輪4-5分別通過變倍導(dǎo)釘4-3和補(bǔ)償導(dǎo)釘4-9帶動(dòng)變倍組件4_2和補(bǔ)償組件4-10前后移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)鏡頭焦距的變化，完成變焦過程。同時(shí)，所述變焦電機(jī)齒輪4-15通過與變倍電位器齒輪4-16嚙合后帶動(dòng)變倍電位器齒輪4-16轉(zhuǎn)動(dòng)，所述變倍電位器齒輪4-16的轉(zhuǎn)動(dòng)使得變倍電位器4-17的阻值發(fā)生改變，由此，焦距和變倍電位器4-17的阻值之間形成一對(duì)一的關(guān)系，通過這種傳感器方式可以實(shí)現(xiàn)焦距的預(yù)置功能。
[0029]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭，其特征在于:所述攝像鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)中沿光線自左向右入射方向依次設(shè)有光焦度為正的前固定組A、光焦度為負(fù)的變倍組B、光焦度為負(fù)的補(bǔ)償組C、可變光闌組件D以及光焦度為正的后固定組E，所述前固定組A依次設(shè)有雙凸透鏡A-1以及由負(fù)月牙透鏡A-2和正月牙透鏡A-3密接的第一膠合組，所述變倍組B依次設(shè)有雙凹透鏡B-1以及由雙凹透鏡B-2和雙凸透鏡B-3密接的第二膠合組，所述補(bǔ)償組C設(shè)有由雙凹透鏡C-1和正月牙透鏡C-2密接的第三膠合組，所述后固定組E前部依次設(shè)有雙凸透鏡E-1和雙凸透鏡E-2，中部依次設(shè)有由雙凸透鏡E-3和雙凹透鏡E-4密接的第四膠合組以及正月牙透鏡E-5，后部依次設(shè)有負(fù)月牙透鏡E-6和雙凸透鏡E-7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭，其特征在于:所述前固定組A和變倍組B之間的空氣間隔是1.86mnT78.28mm,所述變倍組B和補(bǔ)償組C之間的空氣間隔是68.41mnTl3.56mm，所述補(bǔ)償組C和后固定組E之間的空氣間隔是24.06mnT2.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭，其特征在于:所述前固定組A中的雙凸透鏡A-1和第一膠合組之間的空氣間隔是0.1mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭，其特征在于:所述變倍組B中的負(fù)月牙透鏡B-1和第二膠合組之間的空氣間隔是4.13mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭，其特征在于:所述后固定組E中的雙凸透鏡E-1和雙凸透鏡E-2之間的空氣間隔是0.14_，所述雙凸透鏡E-2和第四膠合組之間的空氣間隔是0.13mm，所述第四膠合組和正月牙透鏡E-5之間的空氣間隔是0.11mm，所述正月牙透鏡E-5和負(fù)月牙透鏡E-6之間的空氣間隔是16.52mm，所述負(fù)月牙透鏡E-6和雙凸透鏡E-7之間的空氣間隔是15.36_。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭，其特征在于:所述前固定組A中的正月牙透鏡A-3是由超低色散的H-FK61光學(xué)材料制作而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭，其特征在于:所述攝像鏡頭的前部設(shè)有電動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，所述攝像鏡頭的中部設(shè)有電動(dòng)變焦機(jī)構(gòu)，所述攝像鏡頭的后部設(shè)有自動(dòng)光驅(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭，其特征在于:所述電動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)設(shè)置有一個(gè)實(shí)現(xiàn)近攝距預(yù)置功能的精密電位器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高倍率高清電動(dòng)兩可變攝像鏡頭，其特征在于:所述電動(dòng)變焦機(jī)構(gòu)設(shè)置有一個(gè)實(shí)現(xiàn)焦距預(yù)置功能的精密電位器。
【文檔編號(hào)】G02B15/17GK203455539SQ201320514720
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】周寶藏, 肖維軍, 屈立輝, 陳鵬 申請(qǐng)人:福建福光數(shù)碼科技有限公司